Synthesis of Nano-sized Barium Titanate Powder by Solid-state Reaction between Barium Carbonate and Titania

Size control of BaTiO3 in solid-state reaction between BaCO3 and TiO2 was demonstrated by varying the size of TiO2 and milling conditions of BaCO3. The smaller TiO2 particles had higher surface area, resulting in faster initial reaction. The mechanically milled BaCO3 particles accelerated the diffusion process and decreased the calcinations temperature. It can be deduced from the results that the size control is possible and nano-sized BaTiO3 particles with about 60 nm can be synthesized by using the conventional solid-state reaction between BaCO3 and TiO2.

高剪切工艺制备阿立哌唑长效注射混悬剂

目的优化阿立哌唑长效注射混悬剂的制备工艺。方法采用高剪切工艺制备阿立哌唑长效注射混悬剂,考察定转子类型、线速度、定转子间距、助悬剂浓度、药物浓度、料液温度对药物粒径的影响,并与球磨法制备的样品对比颗粒形貌、体外释放、体内缓释效果。结果最优制备工艺为:以胶体磨模块作为剪切头,药物浓度为13%,羧甲基纤维素钠浓度为0.52%,辅料溶液pH为5.0~6.0,转子线速度为35 m·s^(-1),定转子间距为100μm,料液温度在48~65℃,得到阿立哌唑长效注射混悬剂的平均粒径为(3.83±0.05)μm。与球磨法制备的样品相比,具有更好的分散性,药物颗粒更为圆滑,以及具有更为优异的体内外缓释效果。结论通过高剪切工艺制备阿立哌唑长效注射混悬剂,制备工艺简便,易于放大生产,并实现了较好的缓释效果,对其他药物的开发具有一定的参考价值。

燃料电池催化剂浆料分散设备研究

质子交换膜燃料电池技术作为重要的氢能应用和转化技术,一直以来都是研究和投资的热点。为了实现燃料电池的高性能和长寿命,其膜电极催化层应具有广泛分布且连续导通的离子树脂网络和碳导电网络,富含结构多样且孔径分布合理的微孔,而实现这些目标需要以制取分散性良好、稳定性高、涂布适应性强的催化剂浆料为前提。本研究列举了在催化剂浆料制备过程中已得到应用的超声分散、球磨分散、高速剪切分散等分散设备和工艺,简要介绍了其原理,归纳了各自特点。

基于过热蒸汽动能磨的粉煤灰超细粉碎技术

蒸汽动能磨是利用Laval喷嘴产生超音速气流加速粉碎腔中的物料,使物料在相互碰撞、摩擦中粉碎的技术,利用该技术进行粉煤灰的超细粉碎加工可高效、经济地制备各种微米尺度的粉煤灰超微粉体。在分析研究基于蒸汽动能磨的粉煤灰超细粉碎加工技术与现有粉煤灰粉碎技术优缺点的基础上,创造性地提出基于剪切粉碎的磨内三段式气体运动理论的过热蒸汽动能磨技术,基于该技术建成年产3万t的过热蒸汽动能磨中试试验装置,并连续稳定运行8个月。结果表明:生产粒径D97=15µm的高细粉煤灰时,其产量达到3.4 t/h;生产粒径D97=10µm的高细粉煤灰,产量达到1.8 t/h。该中试装置的运行数据为基于过热蒸汽动能磨的粉煤灰超微粉碎工业生产线的大规模应用提供了数据基础。

Dynamic Flexural Modulus and Low-Velocity Impact Response of Supercomposite^TMLaminates with Vertical Z-Axis Milled Carbon Fiber Reinforcement

In work reported here, the dynamic properties and low-velocity impact response of woven carbon/epoxy laminates incorporating a novel 3D interlaminar reinforcement concept with dense layers of Z-axis oriented milled carbon fiber SupercompositeTM prepregs, are presented. Impulse-frequency response vibration technique is used for non-destructive evaluation of the dynamic flexural modulus (stiffness) and loss factor (intrinsic damping) of woven carbon/epoxy control and SupercompositeTM laminates. Low-velocity punch-shear tests were performed on control and SupercompositeTM laminates according to ASTM D3763 Standard using a drop-weight impact test system. Control panels had all layers of 3K plain woven carbon/epoxy prepregs, with a dense interlaminar reinforcement of milled carbon fibers in Z- direction used in designing the SupercompositeTM laminate—both having same areal density. Impulse-frequency response vibration experiments show that with a 50% replacement of woven carbon fabric in control panel with milled carbon fibers in Z direction dynamic flexural modulus reduced 25% - 30% (loss in stiffness) and damping increased by about the same 25% - 30%. Low-velocity punch-shear tests demonstrated about 25% reduction in energy absorption for SupercompositeTM laminates with the replacement of 50% woven carbon fabric in control panel.

3Cr2W8V模具钢绝热剪切行为仿真研究

为了研究3Cr2W8V模具钢稳态金属高速切削中切屑的形成过程,本文基于高速切削技术和ABAQUS有限元仿真技术,采用二维正交自由切削模型和Johnson-Cook粘塑性本构方程,选择合理的刀-屑摩擦模型和切屑断裂准则实现了切屑分离。结果显示:随着切削速度的增大,切削温度升高的速率先明显增大后缓慢减小,它们之间存在非线性的复杂关系;切削速度增大,切屑表面的温度升高,加剧了金属材料的绝热剪切行为,切屑锯齿化程度更加明显,切削力减小;切削厚度增大和刀具前角减小,切屑表面的温度升高,加剧了金属材料的绝热剪切行为,切屑锯齿化程度更加明显,切削力增大。通过仿真研究验证了切屑成形机理的正确性,对切屑的成形过程、优化切削加工工艺参数、改善刀具磨损和加工质量具有重要的借鉴意义。

石墨的固相剪切石墨烯化及其与聚氯乙烯的纳米复合

采用微波辐照市售可膨胀石墨制备膨胀石墨(EG),通过EG-聚氯乙烯(PVC)、EG-PVC-氯化聚乙烯(CPE)和EG-PVC-聚氨酯热塑性弹性体(TPU)等的固相剪切共碾磨(S3M)制备了EG/PVC,EG/PVC-CPE和EG-PVC-TPU复合粉体,进一步模压成型得到EG/PVC,类石墨烯/PVC/CPE和石墨烯-PVC-TPU复合材料。用粒度分析、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和原子力显微镜等手段表征了复合粉体及其复合材料的结构与性能。结果表明,S3M实现了体系的粉碎、分散和EG与PVC的纳米复合;CPE和TPU的加入实现了EG的进一步剥层,使石墨片层的厚度达到1~5层,达到了少层石墨烯水平,实现了EG石墨烯化的目标。当EG质量分数在3%时,类石墨烯/PVC-CPE复合材料电导率呈指数上升,提高了8个数量级;当EG质量分数超过4%时,电导率再次激增,出现第2次逾渗现象;在5%时,电导率达0.22 s/m,表现出良好的导热、抗静电和电磁屏蔽功能。石墨烯/PVC-TPU纳米复合材料的电导率变化与类石墨烯/PVC-CPE复合材料类似,而且导热、抗静电和电磁屏蔽性能更好。

轧机飞剪剪刃断裂原因

采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜及能谱分析、金相检验、硬度测试等方法对轧机飞剪剪刃的断裂原因进行分析。结果表明:飞剪剪刃的断裂原因与其使用过程中剪刃口接触轧材区域产生的热疲劳有关。

废旧印刷电路板剪切式粉碎的试验研究

为实现废旧电路板的资源化利用,采用剪切式粉碎与球磨粉碎方式对电路板进行细碎的研究。结果表明:根据电路板层间剪切强度比较小的特点,采用剪切式粉碎方法可以有效对其进行粉碎并解离,并随着粉碎粒度的减小,各组分大小越均匀,解离越完全;与剪切粉碎效果相比,球磨粉碎易使电路板材料变薄,成片状薄板状,但不易被粉碎,粉碎的细度与均匀性不如剪切粉碎。

表面改性二氧化硅粒子对剪切增稠液的影响

本文通过球磨和化学的方法对两种粒径的二氧化硅粒子(250nm和650nm)进行表面改性,增强其在分散介质中的分散性,为制备性能良好的高浓度STF提供基础。研究结果表明,表面改性对250nm的二氧化硅粒子作用较小,而其中650nm的改性效果较好,能有效缓解二氧化硅粒子的团聚,并能配制剪切增稠作用显著的较高浓度的剪切增稠液。结果还表明,在不同的表面改性方法中,乙二醇分散煅烧的作用效果最好,且其高浓度STF的起始粘度较低,剪切增稠作用显著,更适用于STF-高性能纤维织物等柔性防护材料的制备。

正交车铣高强度钢切屑形成机理的研究

对正交车铣高强度钢的不同切屑形态进行了研究,结果表明,正交车铣切屑属于短的锯齿形切屑,不会损伤已加工表面,易于排屑,可以满足自动化生产要求.分析了正交车铣切屑的扫描电子显微镜的照片,发现有绝热剪切发生,证明正交车铣锯齿形切屑产生的原因是切屑内部的局部产生突变性剪切所造成的.

ABAQUS的高速铣削二维仿真分析

在铣削模型二维等效简化的基础上,对高速切削仿真的关键技术进行了研究,用J-C模型建立工件材料模型,用剪切失效准则实现切屑和工件分离,切屑和刀具的接触摩擦模型采用修正的库仑摩擦定律,在ABAQUS软件中实现了对45钢的高速铣削仿真,对切削力和切屑温度场、应力场的仿真结果进行了分析,验证了有限元模型的合理性。

团聚性对超细振动磨机粉碎影响的试验分析

针对超细振动磨机破碎过程中的细颗粒聚团问题,在对磨筒内离散体运动方式进行描述的基础上,建立了物理模型。通过对破碎产品外观显微形貌的观察和分析,认为超细振动磨机的破碎产品虽然存在团聚性,但是由于惯性力、剪切力的作用,磨筒空间内的细颗粒产品的聚团机理将发生变化。合理控制磨机磨筒的振幅和频率有助于减少产品的聚团。

宝钢5m宽厚板轧机工艺装备及试生产实践

为满足中国造船工业的发展及石油天然气输送管道建设大量高等级宽厚板的需求,宝钢决定建设5 m宽厚板轧机。该轧机采用了高性能设备参数,采用计算机控制,一期建设1架精轧机,设计年产量140万t,现在已顺利实现月达产。介绍了该宽厚板轧机平面布置、生产工艺,并论述了所采用的技术,包括控轧控冷(TMCP)技术、厚度控制技术、平面形状控制技术、板形控制技术,同时介绍了热负荷调试进程及试生产结果。

固相剪切碾磨制备尼龙12/多壁碳纳米管复合粉体及选择性激光烧结3D打印

采用固相剪切碾磨(S^3M)技术并结合冷冻粉碎制备了适于选择性激光烧结(SLS)的尼龙12(PA12)/多壁碳纳米管(CNTs)复合粉体及相应的烧结制品。采用激光粒度分析仪、扫描电镜、透射电镜、动态力学分析、傅里叶变换红外光谱分析、差示扫描量热仪等对所得PA12/CNTs复合粉体和相应SLS制品的结构与性能进行了表征。结果表明,固相剪切碾磨-冷冻粉碎制备的复合粉体颗粒以椭球形为主,平均粒径75μm,SLS加工窗口为10℃左右,满足SLS对被烧结材料的性能要求,通过加入质量分数为0.1%的流动助剂纳米SiO_2能进一步改善复合粉体的SLS加工性能。磨盘碾磨通过其强大的三维剪切力场实现了CNTs的切割及在PA12基体中的良好分散以及CNTs与PA12大分子链的接枝,显著改善了二者之间的界面相容性。此外,通过优化SLS加工参数,成功制备了表面平整、结构复杂、性能良好的PA12/CNTs烧结制品。所得PA12/CNTs烧结样品具有优良的力学性能,拉伸强度达到44.2 MPa,缺口冲击强度达到8.12 k J/m^2。

球磨作用下陶瓷粉体材料的机械化学相变行为机制研究进展

概述了球磨作用下陶瓷粉体材料的机械化学效应与相变行为,通过机械化学相变过程的能量学分析,确定其实质是"晶粒尺寸效应",球磨提供的能量大小及方式是影响陶瓷粉体机械化学效应与相变行为的关键因素;球磨作用下,陶瓷粉体产生结构缺陷与发生相变的主要作用机制是应力/应变诱导下的剪切作用;粉体材料剪切形变与剪切微观结构演变、球磨介质及环境(气氛)的物质交换/化学作用对相变过程的影响研究不深入,极大地阻碍了陶瓷粉体机械化学相变研究成果的产业化应用及技术的精细化发展;这将是我们进一步研究的重点。

氧化锆增韧氧化铝陶瓷悬浮体的流变性能

通过ζ电位、流变特性等测试,研究了分散剂添加量、固相体积分数、粉体组成及研磨时间对氧化锆增韧氧化铝(zirconia toughened alumina,ZTA)陶瓷悬浮体流变性能的影响。实验发现:在0～200s-1的剪切区,不同条件下测得的流变曲线均可用Casson模型进行拟合,拟 合出的Casson屈服应力τc可较好地反映悬浮体的稳定性。实验结果表明:当pH值在9.0左右,分散剂添加质量分数(下同)为0.90%时, ZTA(20%ZrO2)悬浮体的τc值较低,悬浮体的τc值随固相体积分数和ZrO2含量增加而增加,当ZrO2含量较高时,适当调整分散剂添加量,仍 可制备稳定性较好的悬浮体。在所实验条件下,研磨4h的悬浮体的τc值最低。

钢纤维增强砂浆和混凝土抗裂性能试验研究

钢纤维水泥砂浆的抗裂性、粘结性及其混凝土在冲击荷载下的抗裂试验研究表明，钢纤维对防止砂浆（混凝土）干燥开裂有明显效果．当钢纤维掺量为３０ｋｇ／ｍ３时，剪切钢纤维砂浆的收缩裂缝总量是参比试件的５０％～６５％，而铣削钢纤维砂浆则为４０％～５０％；钢纤维混凝土在冲击荷载下的抗裂性能是普通混凝土的３～４倍．此外，钢纤维在混凝土中的抗裂作用还与纤维的几何形状和表面清洁程度及粗糙度有关．

辊轧成型工艺制备ZrO_2／Al_2O_3复相陶瓷的性能及结构

采用辊轧工艺，制成了素坯密度较高的氧化锆增韧氧化铝复合陶瓷，并对其性能和结构分别进行了研究。利用多种粒径的粉体混合、多种增韧方式来设计复相陶瓷的显微结构，得到了最佳配比和最佳烧结工艺条件下的ＺｒＯ_２／ｎｍＡｌ_２Ｏ３／μｍＡｌ_２Ｏ_３复相陶瓷。此陶瓷在１５５０℃下烧结，得到优良的抗弯强度和断裂韧性。

宝钢5 m宽厚板轧机采用的技术及装备

介绍了宝钢5 m宽厚板轧机的概况,论述了该套轧机采用的技术及装备。